2017 Fiscal Year Annual Research Report
Fabrication of tensile-strained single-crystalline GeSn wires on an insulator by lateral liquid-phase epitaxy towards electronic and opto-electronic device applications
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15H03975
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
志村 考功 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90252600)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電子・電気材料 / エピタキシャル成長 / 結晶工学 / 電子デバイス / 結晶成長 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、局所エピタキシャル成長によるGeワイヤ作製法を進化させ、歪み制御したSn添加Geワイヤを作製し、次世代の高度情報化社会を担う高速かつ低消費電力の光・電子融合デバイスへの応用を目指すものである。本研究では、局所液相エピタキシャル成長によるGeワイヤの作製とその基礎的知見の取得、また、電子デバイス応用に向けたトランジスタの試作と特性評価、さらに光・電子融合デバイスに向けた光学特性評価とフォト・発光ダイオードの試作を行う。本年度は下記の4項目を行った。
1) 反転型nチャネルトランジスタの試作と特性評価：局所液相エピタキシャル成長により作製したp型Geワイヤにイオン注入によりn型ソース／ドレイン領域を形成しトランジスタを試作した。活性化アニール条件を最適化することにより271 cm2/Vsという高い電子移動度を確認することができた。
2) 近赤外領域の発光ダイオードの試作と特性評価：1)と同様にイオン注入によりpn接合を形成し、フォトダイオードを試作したところ、低い暗電流と高いon/off比を同時に達成することができた。
3) レーザー溶融結晶化による単結晶GeSnアレイの作製とフォトダイオードの近赤外受光特性評価：実用化を目指しレーザーアニールによる局所加熱による局所液相エピタキシャル成長法を検討し、単結晶GeSnアレイを形成できることを示した。また、この手法により作製したフォトダイオードの近赤外受光特性を評価したところ、1.55 um光に対し、1.3 A/Wという高い受光感度を確認することができた。
4) 室温レーザー発振に向けたファブリ・ペロー(FP)型共振器の試作と特性評価：Geワイヤを短冊状に加工することでFP型共振器を作製した。共振ピークが共振長に対応することからFPモードの共振であることが確認できた。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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